水稻细菌性穗枯病是由颖壳伯克氏菌(Burkholderia glumae)和唐菖蒲伯克氏菌(B.gladioli)引起,颖壳伯克氏菌是其主要病原。对细菌性穗枯病病原菌的遗传和表观遗传学特征进行研究,有助于制定其可持续防控方案。因此,我们在国内首次报道了一种伯克氏菌引起的水稻病害,同时对B.glumae的DNA甲基化和基因表达进行了研究。采用生物化学和分子生物学方法,从我国具有典型穗部枯萎病症状的病株中分离得到唐菖蒲伯克氏菌。DNA甲基化由DNA甲基化转移酶催化完成,是原核和真核生物基因组中常见的表观修饰形式,然而甲基化修饰在多数植物病原细菌与寄主互作过程中的功能还有待研究。B.glumae的DNA甲基化作用尚不明确。本项目旨在利用SMRT测序技术研究B.glumae菌株LMG2196的全基因组DNA甲基化模式。我们检测了B.glumae基因组中6mA和4mC两种甲基化形式,结果共检测到11,450预测的6mA残基和12,049预测的4mC残基,明确了6mA残基4mC残基在基因组中的位点;共同和菌株特异的DNA甲基化基序的分析结果表明DNA甲基化呈现高度的分歧;这些研究结果有助于推进细菌甲基化和DNA甲基化在基因调控中作用的研究。此外,大多数病原细菌和植物互作过程中转录组的研究主要集中在病原菌的侵染过程中寄主植物基因的表达分析,反过来研究病原细菌转录组的很少。在人工培养阶段,很多病原菌致病相关基因并不表达,然而在被侵染的寄主中研究病原菌的基因表达是不易的。我们试图探究在人工培养条件下模拟植物—病原细菌互作系统,以激活致病相关基因表达的方法。我们添加水稻根系分泌物(作为寄主信号)和细菌N-acyl homoserine lactone(AHL)信号分子到生长颖壳伯克氏菌的LB培养基,qRT-PCR结果表明这些信号分子可以大幅诱导其致病相关基因的表达。因此,数据表明暴露于人工环境(添加水稻根系分泌物和C8-AHL信号分子的LB培养基)中的颖壳伯克氏菌细胞的行为与自然互作环境中的相似;在该模型系统中颖壳伯克氏菌细胞的基因表达变化在侵染过程中具有可追溯性。